Смесители для сыпучих материалов

Смесители для сыпучих материалов подразделяются на: механические и пневматические. Механические смесители бывают барабанные, с перемешивающими устройствами, лопастные.

Барабанные смесители (рис. 2.17) наиболее распространенный тип смесителя для смешивания только сухих материалов или с небольшим количеством жидкости. Эти смесители представляют

Рис. 2.17. Схемы барабанных смесителей для сыпучих материалов:

а – горизонтального типа; б – с наклонной осью вращения; в – с осью вращения, несовпадающей с осью барабана - типа “пьяная бочка”; г – с приводными катками (1 – приводные катки; 2 – барабанный смеситель); д – биконический; е –V - образный; ж – тетраэдрический; з –с подъемными полками; и – с оребренной внутренней поверхностью; к –с наклонными полками

собой вращающийся барабан, внутри которого могут быть смонтированы перемешивающие устройства (горизонтальные полоски, параллельные оси барабана), улучшающие смешение в осевом направлении.

Качество смеси при данной продолжительности смешения зависит от частоты вращения барабана. При заданной частоте вращения частицы под действием центробежных сил прижимаются к внутренней поверхности барабана, обрушиваются и снова вовлекаются в движение. Характер движения частиц зависит от степени заполнения и частоты вращения. Она должна быть оптимальной, выше которой определенные слои материала не будут участвовать в перемешивании. Путем установки полочек или выбора формы барабана достигается и трехмерное движение частиц. Барабанные смесители применяются в основном для предварительного приготовления порошкообразных рецептур смеси.

Смесители с перемешивающими устройствами, в которых перемешивание частиц смеси осуществляется перемешивающими устройствами в радиальном и аксиальном направлениях. Это смесители со шнековыми, ленточными и лопаточными перемешивающими устройствами (рис. 2.18).

 

Рис. 2.18. Схемы барабанных смесителей с перемешивающими устройствами:

а – с двумя перемешивающими устройствами; б – с перемешивающими устройствами червячного (шнекового) типа; в – с наклонной осью вращения перемешивающего устройства; г – с перемешивающим устройством лопастного типа

В шнековых смесителях периодического и непрерывного действия смешивание осуществляется за счет радиального, но горизонтального и вертикального перемешивания массы.

Ленточные смесители периодического или непрерывного действия выполняют смешение ленточными спиралями (рис. 2.19), укрепленных на горизонтальных валах смесителя. Ленточные спирали также перемешивают смесь вдоль вала.

В лопаточных смесителях лопатки можно рассматривать как прерывистую ленточную спираль. В смесителях непрерывного действия лопатки закреплены на валу по винтовой линии (рис. 2.20). Это обеспечивает одновременное перемешивание и перемещение. В лопаточных смесителях периодического действия смесь обычно перемешивается радиальными лопастями, несколько повернутыми относительно оси вращения.

Рис. 2.19. Спирали ленточных смесителей

Рис. 2.20. Одновальный смеситель с радиальными лопатками

Центробежные смесители (миксеры) с вертикальным расположением оси вращения перемешивающего устройства в технике переработки полимерных материалов занимают особое место, т.к. представляют универсальный тип машин. Их называют скоростными (центробежными) или турбулентными смесителями. Перемешиваемая масса быстроходным перемешивающим устройством отбрасывается к стенкам аппарата. По стенке она поднимается вверх и перемещается вновь к стенке смесителя. Благодаря этому масса интенсивно перемешивается и разогревается под воздействием диссипативного тепловыделения. Центробежные смесители применяют для приготовления полимерных композиций. Такой смеситель периодического действия показан на рис. 2.21. Они используются в двух вариантах: с обогреваемыми (смесители горячего смешения) и охлаждаемыми (смесители холодного смешения) корпусами.

Универсальным являются двухстадийный турбоскоростной центробежный смеситель, который состоит из двух самостоятельных баков верхнего (горячего смешения) и нижнего (холодного смешения) (рис. 2.22). Принцип работы данного смесителя основан на гидродинамической циркуляции. В верхнем баке перемешивание осуществляется с помощью крыльчатки и центробежного лопастного диска. В нижнем баке смесь перемешивается двухлопастным ротором.

 

Рис. 2.21. Центробежный смеситель: 1 – питательный бункер; 2 – вал с присоединенным конусом; 3 – конус; 4 – корпус; 5 – перемешивающие лопатки; 6 – тормозное устройство

Рис. 2.22. Двухстадийный турбоскоростной смеситель: 1 – корпус верхнего смесителя; 2 – корпус нижнего смесителя; 3 – соединительная труба; 4 – обогревательная рубашка; 5 – откидная крышка; 6 – штуцер; 7, 21, 25 – затворы; 8, 18, 26 –пневмоцилиндры; 9 – нож-ротор; 10 – лопастной диск; 11 – вал; 12, 23 – электродвигатели; 13 – клиноременная передача; 14 – направляющая лопатка; 15 – регулятор; 16 – термопара; 17 – патрубок; 19 – охлаждающая рубашка; 20 0 крышка; 22 – двухлопастной ротор; 24 – опорная рама.